内容正文:
13.2 勾股定理的应用
第13章 勾股定理
如图所示,一个圆柱体的底面周长为20cm,高AB为4cm,BC是上底面的直径.一只蚂蚁从A点出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C,试求出爬行的最短路程.(精确到0.01cm)
导入新课
问题情境
A
B
C
分析:蚂蚁实际上是在圆柱的半个侧面内爬动,如果将这半个侧面展开,得到长方形ABCD,根据“两点之间,线段最短”,所求的最短路程就是这一展开图——长方形ABCD的对角线AC之长.
A
B
C
A
C
B
D
解:如图,在Rt△ABC中,BC=底面周长的一半=10cm.由勾股定理,可得
答:爬行的最短路程约为10.77cm.
把几何体适当展开成平面图形,再利用“两点之间,线段最短”性质来解决问题.
例1 如果圆柱换成如图的棱长为10cm的正方体盒子,蚂蚁沿着表面需要爬行的最短路程又是多少呢?(精确到0.01cm)
讲授新课
勾股定理的应用
一
A
B
A
B
10
10
10
B
C
A
解:最短路程即为长方形的对角线AB,
答:爬行的最短路程约是22.36cm,
例2 如果盒子换成如图长为3cm,宽为2cm,高为1cm的长方体,蚂蚁沿着表面由A爬到C1需要爬行的最短路程又是多少呢?
A
B
C
D
B1
C1
D1
A1
分析:蚂蚁由A爬到C1过程中较短的路线有多少种情况?
(1)经过前面和上底面;
(2)经过前面和右面;
(3)经过左面和上底面.
A
B
C
D
B1
C1
D1
A1
2
3
A
1
B
B1
C1
D1
A1
3
2
1
A
B
C
B1
C1
A1
3
2
1
A
D
D1
A1
B1
C1
(1)当蚂蚁经过前面和上底面时,如图,最短路程为
解:
A
AB=
≈4.24(cm).
=
B
C
D
B1
C1
D1
A1
2
3
A
1
B
B1
C1
D1
A1
(2)当蚂蚁经过前面和右面时,如图,最短路程为
A
AB=
≈5.10(cm).
=
B
C
D
B1
C1
D1
A1
3
2
1
A
B
C
B1
C1
A1
(3)当蚂蚁经过左面和上底面时,如图,最短路程为
A
AC1=
≈4.47(cm).
=
B
C
D
B1
C1
D1
A1
3
2
1
A
D
D1
A1
B1
C1
∴最短路程约为4.24cm.
∵4.24<4.47<5.10,
例3 一辆装满货物的卡车,其外形高2.5米,宽1.6米,要开进厂门形状如图所示的某工厂,问这辆卡车能否通过该工厂的厂门?说明理由.
A
B
C
D
2米
2.3米
CD=
CH=0.6+2.3=2.9(米)>2.5(米).
答:卡车能通过厂门.
解:在Rt△OCD中,∠CDO=90°,由勾股定理,得
A
B
M
N
O
C
┏
D
H
2米
2.3米
勾股定理的应用
最短路程问题
课堂小结
勾股定理与其逆定理的应用
1. 如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,任意连结这些小正方形的顶点,可得到一些线段.若画出的线段长为 ,则这条线段用字母表示应是( C )
A. a B. b C. c D. d
C
1
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3
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5
6
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8
9
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12
2. 如图,动点P从点A出发,沿着圆柱的侧面移动到BC的中点S,若BC=8,点P移动的最短距离为5,则圆柱的底面周长为 6 .
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3. 如图,小亮将升旗的绳子拉到旗杆底端,绳子末端刚好接触到地面,然后将绳子的末端拉到距离旗杆8m处,发现此时绳子的末端距离地面2m,则旗杆的高为 17 m(滑轮上方的部分忽略不计).
17
1
2
3
4
5
6
7
8
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4. 如图所示为某品牌婴儿车的简化结构示意图,现测得AB=CD=6dm,BC=3dm,AD=9dm,其中AB与BD之间由一个固定为90°的零件连结(即∠ABD=90°).根据安全标准需满足BC⊥CD,通过计算说明该车是否符合安全标准.
(第4题)
解:在Rt△ABD中,BD2=AD2-AB2=92-62=45;在△BCD中,BC2+CD2=
32+62=45.∴ BC2+CD2=BD2.∴ △BCD是直角三角形,∠BCD=90°.
∴ BC⊥CD. ∴ 该车符合安全标准.
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5. 如图,网格中每个小正方形的边长均为1,点A、B、C都在格点上,以点A为圆心、AB的长为半径画弧,交最上方的网格线于点D,则CD的长为( C )
A. B. 0.8
C. 3- D.
C
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3
4
5
6
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6. 小彬用3D打印机制作了一个底面周长为18cm、高为12cm的圆柱粮仓模型(如图①).如图②,AB是圆柱的高.现要在此模型的侧面贴一圈彩色装饰带,使装饰带经过A、C两点(接头处长度不计),则装饰带的长度最短为( C )
A. 20cm B. 25cm
C. 30cm D. 35cm
C
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7. 数形结合思想 如图,在长方形ABCD中,AB=3,AD=1,点A、B在数轴上.若以点A为圆心、对角线AC的长为半径画弧交数轴的正半轴于点M,则点M表示的数为 -1 .
-1
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8. 如图,一个梯子斜靠在一竖直的墙AO上,测得AO=4m,若梯子的顶端沿墙下滑1m,同时梯子的底端向右滑1m,则梯子AB的长度为 5 m.
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9. 在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1.
(1) 请在网格中画出格点三角形ABC(以格点为顶点的三角形叫做格点三角形),使AB= ,BC= ,AC= .
解:(1) ∵
,∴ AC可以看作是以
1、4为直角边长的直角三角形的斜边.位置不唯一,如图,格点三角形ABC即为所求作.
(第9题答案)
1
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6
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(2) 求△ABC的面积.
(第9题答案)
解:(2) S△ABC=3×4- ×1×4=12-2-3-2=5.
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10. 如图,一个圆柱形的玻璃容器的高为18cm,底面周长为24cm,在外侧距下底1cm的点S处有一蜘蛛,与蜘蛛相对的圆柱形容器的上口外侧距开口1cm的点F处有一只苍蝇,求急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛所走的最短路径的长度.
解:如答案图,将容器的表面展开(一半),得到一个长方形ABCD,点S、F分别在边AB、CD上,连结SF,SF的长就是急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛所走的最短路径的长度.过点S作SE⊥CD于点E,则SE=BC=
=20(cm).∴ 急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛所走的最短路径的长度是20cm.
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